振动光纤周界安防系统——一种新型安防系统在校园建设中的应用

振动光纤周界安防系统——一种新型安防系统在校园建设中的应用

振动光纤周界安防系统——一种新型安防系统在校园建设中的应用

振动光纤周界安防系统是一种新型的安防系统，它是 利用振动光纤作为感应体，来探测外界扰动并判别是否属 入侵行为，发出报警信号的系统。这是近年来在国际 上发展起来的振动光纤应用新领域，它的技术门槛高，当今 仅为少数国家所掌握，我国也有些高校进行了相应的 技术开发。

由于振动光纤是无源的，不需要供电，使用安 全；其铺设方便灵活，可以做到高隐蔽性，易于周围环 境融于一体；这种振动光纤安防系统的误报和漏报明显优 于常规的安防系统。

我校新江湾城校区是一个集教学、办公、学术会 议、研究交流等一体的综合性校园，整体上存在对高新 技术的应用需要。

校区周边目前尚有大量未开发场所 和建设工地，外部人员繁杂，安防需求提高，对防护级 别提出的新的要求。

同时，周界情况比较复杂，校园周 界曲折，很多树木常覆盖在围墙上，红外对射探测器等 常规装置不能发挥应有的作用。

而且，从新江湾校区 周界建设的美观性考虑，也不允许对已建成的校园周 界面貌有所损伤或进行破坏性的施工。

振动光纤周界安防 系统具有一系列独特优点，为其安全需求提供了更加 满意的解决方案。

２振动光纤周界安防系统原理及特点

２．１工作原理 基于振动光纤传感技术Ｈ刮的周界防入侵技术，是

振动光纤周界安防系统——一种新型安防系统在校园建设中的应用

近年来随着振动光纤传感技术在工业领域内的应用而发展起来 的，以振动光纤传感技术为基础的周界安防系统正成为周 界安防技术领域中的一大亮点与热点。

它的显著特点 是采用振动光纤作为感应器，来感受外界侵扰信息。 ２．２特点及优势

与传统的电传感器相比，振动光纤传感器在周界安防 应用中具有明显的技术优势：

①对外无信号辐射， 防静电和雷击，防电磁和射频干扰，防雷达辐射；

② 耐腐蚀，适于多种环境，工作温度-30℃～+70℃，使用 寿命长达15年以上；

③可以通过一条感应光缆构成 分布式的振动光纤传感网络。这些特点，使得周界安防工 作得以进入一些以前不曾进入的领域，如大范围、长距 离水中、地下布防；

得以实现以前难以实现的技术目 标，如卓越的抗干扰性能、对象模式识别功能，从而大 幅度地提高现有周界整体的防入侵能力。 振动光纤既作为信息传送的载体与介质，又作为一种 传感器而存在。当外界干扰作用于振动光纤时，振动光纤传输 的光的部分特性也会随之相应的变化。

通过专门的光 路构建和信号解调技术就能有效的监测光的特性（即 衰减、相位、波长、极化、模场分布和传播时间）变化， 进而达到监控外界的触发事件，如：张力、位移、损坏、 振动、冲击、声波、

振动光纤周界安防系统——一种新型安防系统在校园建设中的应用

温度、负载等。

针对振动光纤周界安防领域，国内高校也陆续开展了研究工 作，目前取得了一些令人瞩目的进展。

而我们采用 的全振动光纤周界入侵报警系统为复旦大学振动光纤研究中心 所开发，它是基于分布式振动光纤传感网络技术的安全防 范技术，利用白光干涉、振动光纤传感和光通信等高科技技 术构建的安全报警系统，对威胁公众安全的突发事件 进行监控和警报的现代防御体系。

目前，该系统已在 国内开始实施，初步得到了成功的应用。

以国内某军 用机场为例，根据其长距离大范围的周界特点和军事 设施的重要性，敷设方式采用埋地和固着于围栏两种 方式为主，简单方便，形成有效的两道防线，使用数月， 各项指标较理想。 ３设计要点

３．１分层设置 根据校园围墙内各区域建筑设备的重要性、灵敏 性和脆弱性，分区分层设置系统参数，以最低的成本达 到全防护的目的。

３．２可靠性 从系统的稳定性及性能价格比的角度考虑，系统 的主要部分：传感设备，采用了在多个领域获得广泛应 用，可靠性和稳定性得到保证的振动光纤、光缆，这样就保 证了整个系统的可靠性。 在主机构成中，大量使用光 纤无源器件，极大避免了电磁干扰。 ３．３模块化和开放式设计 系统在软件和硬件两个层面均采用了模块化的架 构，便于系统的升级、扩展和维护。同时，系统采用了 开

振动光纤周界安防系统——一种新型安防系统在校园建设中的应用

放式架构，因此，将来完善、扩展功能时，无需替换现 有设备，只需软件升级或主机添加新的模块化硬件，从 而保证了系统功能的持续发展。

３．４可维护性 系统采用单根振动光纤（光缆）实现了整个周界的安 防工作，为系统的维护带来了极大的便利性。

与其他 采用多个分立传感头的安防方案相比，等于用一个部 件代替了数百个部件，因此平均故障时间大大降低。

同时，振动光纤（光缆）故障查找和维护完全利用成熟的通 讯行业技术。即便出现断点，采用ＯＴＤＲ和融接机结 合的手段，排障迅速，恢复后几乎没有影响。

同时，光 纤不受天气、季候、温度影响，耐腐蚀、抗电磁干扰，较 之其他基予金属或电传感器的安防设备，极大降低了维护率。 ４系统的实施

４．１系统结构及功能

新江湾校区一期的周界报警系统由前端探测器一 振动光纤围栏和控制中心主机组成。

其中振动光纤既作为各种扰动信号的 传感器，又作为信号传输到主机的传输线路，从而保证 侵入信号实时、有效、快速地传输的控制中心。

信号传 输通过振动光纤进行，在通讯保密性、耐腐蚀、防电磁干扰、 传输距离等多方面全面优于电缆，具有极高的安全性 和可靠性。 对象。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nhae.html